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dc.creatorTres Junior, Fernando Luiz-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3571460660527103por
dc.contributor.advisor1Kripka, Moacir-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7554233520986997por
dc.contributor.advisor-co1Medeiros, Guilherme Fleith de-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0811357090167648por
dc.date.accessioned2025-03-06T12:54:56Z-
dc.date.issued2023-04-20-
dc.identifier.citationTRES JUNIOR, Fernando Luiz. Otimização do custo, impacto ambiental e conforto de passarelas de estrutura mista aço-concreto. 2023. 177 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade de Passo Fundo, Passo Fundo, RS, 2023.por
dc.identifier.urihttp://tede.upf.br:8080/jspui/handle/tede/2911-
dc.description.resumoTécnicas de otimização podem ser de grande auxílio no dimensionamento estrutural, obtendo soluções ótimas através de um método racional de busca. Além da redução de custos do projeto, outros objetivos podem ser considerados, como os impactos ambientais e o conforto dos usuários. Nesse sentido, o presente trabalho propõe a otimização multiobjetivo de passarelas com estrutura mista aço-concreto através do desenvolvimento e aplicação de um programa computacional. Os objetivos do problema de otimização são a minimização dos custos monetários, das emissões de dióxido de carbono e das acelerações verticais geradas por vibrações na estrutura. Para isso, é implementado o método da Busca Harmônica, uma técnica metaheurística que faz analogia à improvisação musical do Jazz. A geometria da passarela é constituída por duas longarinas de aço, ligadas mecanicamente à uma laje maciça de concreto armado por pinos tipo cabeça, considerando diferentes vãos a serem vencidos. Para garantir que as soluções sejam factíveis, são utilizadas restrições que seguem as diretrizes das normativas brasileiras vigentes. As variáveis são a resistência do concreto da laje, a espessura da laje, as dimensões da seção transversal da viga I soldada de aço e o grau de interação da viga mista. Os resultados mostram uma explícita correlação linear direta entre o custo e a emissão da estrutura, indicando que soluções de bom desempenho econômico também são eficientes quanto a emissões de CO2. A cada R$ 7,70 reduzidos do custo, evita-se a emissão de 1 kg de CO2 por metro da passarela. Visando melhorar o nível de conforto dos pedestres do mínimo para o médio, é necessário um considerável acréscimo no custo e na emissão da estrutura dependendo de seu vão, chegando a 89% para o vão de 25 metros. Por outro lado, elevar o nível de conforto do médio para o máximo, implica em acréscimos de apenas 8,57%. Enquanto a viga é responsável por aproximadamente 90% do custo da estrutura, as emissões de CO2 da laje correspondem a 20% a 40% da emissão total da estrutura. Como razões ótimas entre o vão e a altura da alma da viga, obtiveram-se os valores médios de 20,47 para conforto mínimo, 17,29 para conforto médio e 17,09 para conforto máximo. Por fim, a análise de cenários alternativos mostra que utilizar aparelhos de amortecimento podem ser uma solução eficiente para reduzir acelerações e aumentar o conforto dos pedestres.por
dc.description.abstractOptimization techniques can be of great help in structural design, obtaining optimal solutions through a rational search method. In addition to reducing project costs, other objectives can be considered, such as environmental impacts and user comfort. In this sense, this work proposes the multi-objective optimization of footbridges with a steel-concrete composite structure through the development and application of a computer program. The objectives of the optimization problem are to minimize monetary costs, carbon dioxide emissions and vertical accelerations generated by vibrations in the structure. For this purpose, the Harmonic Search method is implemented, a metaheuristic technique that is analogous to jazz musical improvisation. The geometry of the footbridge consists of two steel beams, mechanically connected to a solid reinforced concrete slab by head-type pins, considering different spans to be overcome. To ensure that the solutions are feasible, restrictions are used that follow the guidelines of current Brazilian regulations. The variables are the concrete strength of the slab, the slab thickness, the cross-sectional dimensions of the welded steel I-beam and the degree of interaction of the composite beam. The results show an explicit direct linear correlation between the cost and the emission of the structure, indicating that solutions with good economic performance are also efficient in terms of CO2 emissions. For every R$7.70 reduced in cost, 1 kg of CO2 emissions per meter of the walkway are avoided. In order to improve pedestrian comfort levels from minimum to medium, a considerable increase in the cost and emissions of the structure is required, depending on its span, reaching 89% for a 25-meter span. On the other hand, increasing the comfort level from medium to maximum implies increases of only 8.57%. While the beam is responsible for approximately 90% of the cost of the structure, CO2 emissions from the slab correspond to 20% to 40% of the total emissions of the structure. The optimal ratios between the span and the height of the beam web were 20.47 for minimum comfort, 17.29 for medium comfort and 17.09 for maximum comfort. Finally, the analysis of alternative scenarios shows that using damping devices can be an efficient solution to reduce accelerations and increase pedestrian comfort.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Franciele Silva (francielesilva@upf.br) on 2025-03-06T12:54:56Z No. of bitstreams: 1 2023FernandoLuizTresJunior.pdf: 4112500 bytes, checksum: 8125048e7eb370ac8dd74f6d1ee18527 (MD5)eng
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2025-03-06T12:54:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2023FernandoLuizTresJunior.pdf: 4112500 bytes, checksum: 8125048e7eb370ac8dd74f6d1ee18527 (MD5) Previous issue date: 2023-04-20eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.formatapplication/pdf*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade de Passo Fundopor
dc.publisher.departmentInstituto de Tecnologia – ITECpor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUPFpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambientalpor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectEngenharia de estruturaspor
dc.subjectConstrução mistapor
dc.subjectAço - Estruturaspor
dc.subjectConcreto - Estruturapor
dc.subjectSustentabilidadepor
dc.subject.cnpqENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVILpor
dc.titleOtimização do custo, impacto ambiental e conforto de passarelas de estrutura mista aço-concretopor
dc.typeDissertaçãopor
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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